微創(chuàng)顱腦手術用可展開電極問世
2023-05-12 09:49:04
來源：科技日報
據最新一期《科學·機器人》雜志報道，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院研究團隊設計出一種能插入人類頭骨的微創(chuàng)電極。這種新穎的電極可通過頭骨上的一個小孔，插入一個較大的皮質電極陣列，將其部署在頭骨和大腦表面之間約1毫米的空間內，而不會損害大腦。
可展開電極陣列能通過頭骨上的一個小孔，部署在大腦皮層相對較大的表面上。這一技術有望為癲癇患者提供微創(chuàng)解決方案。
視頻截圖來源：美國科學促進會網站
這種電極有螺旋狀的“手臂”，每只“手臂”可在高度敏感的腦組織上展開。這是結合軟生物電子學和軟機器人技術概念后的工程設計。
這個電極陣列能穿過一個直徑2厘米的孔，但當展開時，會延伸成直徑4厘米的表面。它有6個螺旋形“手臂”，以最大限度地擴大電極陣列的表面積，從而增加與皮質接觸的電極數(shù)量。
研究人員表示，該裝置有點像一只螺旋蝴蝶，在變形之前復雜地擠在它的繭里，電極陣列連同它的螺旋臂被整齊地折疊在一個圓柱形的管子里，即裝載器，能在通過頭骨上的小孔后展開。
受軟機器人啟發(fā)，根據外翻驅動機制，每個螺旋“手臂”都輕輕地依次在敏感的腦組織上展開。研究人員表示，外翻機制的美妙之處在于，他們可以部署任意大小的電極，同時對大腦施加持續(xù)且最小的壓力。
電極陣列看起來像一種橡膠手套，每個螺旋形“手指”的一側都有柔性電極圖案?！笆痔住笔堑怪玫?，或是從里到外翻轉的，并在圓柱形裝載器內折疊。在展開時，液體被注入每個倒置的“手指”中，一次一個，將倒置的“手指”向外旋轉。
到目前為止，可展開電極陣列已經在小型豬身上測試成功。未來，該技術可能為癲癇患者提供微創(chuàng)解決方案。
